서울대학교 유기무기실험 - Protection of Functional Groups for Selective Post Functionalization (1번째 실험)

소개

"서울대학교 유기무기실험 - Protection of Functional Groups for Selective Post Functionalization"에 대한 내용입니다.

개강 후 첫번째 실험입니다

목차

1. Introduction
2. Reaction Scheme & Procedure
3. Results
4. Discussion
5. Conclusion
6. Reference

본문내용

이번 실험은 1,4-benzenedimethanol의 두 알코올기 중 하나를 selective하게 modification하기 위해, 둘 중 하나를 TBS를 활용해 protection 하는 과정이다. TBSCl는 tert-butyldimethylsilyl chlo-ride의 약자로, 그 구조는 다음과 같다.

알코올과 Silyl group을 반응시키면 Silyl ether를 합성할 수 있으며, 이는 알코올에 비해 상대적으로 inert하다. 따라서 OH기를 Silyl ether로 바꾸면 알코올에 대한 protection 효과를 얻을 수 있다. 이 때, TBSCl이 알코올과 직접 반응한다면, Cl은 알코올에 대한 poor leaving group이므로, 반응이 잘 일어나지 않는다. 따라서, imidazole을 첨가하여 TBSCl을 activation하는 과정을 거쳐야 한다. Imidazole을 넣으면, imidazole의 nucleo-philic attack에 의해 Cl이 imidazole로 대체되어, activated TBS가 생성된다. 이렇게 activation이 이루어진 상태에선 1,4-benzenedimethanol와 반응이 이루어져, 원하는 product가 생성된다.

Reaction Scheme & Procedure
Reaction Scheme은 다음과 같이 같다.

우선Imidazole이 TBSCl의 Cl을 kick out하고, activated TBS를 만드는 것으로 반응이 시작된다. Activated TBS는 OH기의 nu-cleophilic attack을 받아, leaving group인 imidazole이 떨어져 나온다. 마지막으로, 떨어져나온 imidazole이 alcohol의 proton을 deprotonation함으로써 반응이 완결된다.
Reagent로 1,4-benzenedimethanol 1.25mmol, TBSCl 0.5mmol, Imidazole 0.5mmol를 준비하고, solvent로 0.1M THF을 준비한다. 반응은 room temperature에서 진행한다. RBF에 반응물과 solvent를 각각 넣은 뒤, stirring bar를 통해 반응을 진행시킨다.

참고자료

· Peter Vollhardt, Neil Schore. Hydorxy Functional Group : Alcohols. Organic Chemistry:Structure and Function, 6th Ed; W.H. Freeman and Company: New York, 2009; pp321-365
· R. David Crouch et al. Recent Advances in Silyl Protection of Alcohols. Synthetic communications. 2001, 43, 2265-2279
· John D. Robert et al, Protection of hydroxy groups. Basic principles of Organic Chemistry, LibreText, pp500-510
· PETER G.M.WUTS et al, Protective Groups in Organic Syn-thesis, 4th Ed; John Wiley&Sons Inc Publications: Canada, 2007; pp16-926
· Dale L.Boger et al. Total synthesis of Fostriecin. J.Am.Chem.Soc. 2001. 123, 4161-4167